private void UpdateRopeSimulation(float deltaTime)
{
//actualizar pos1 en la lista por si se ha movido
CilinderBody lastRopeSection = ropeSegments[ropeSegments.Count - 1];
lastRopeSection.pos = new Vector3Class(pos1.position);
ropeSegments[ropeSegments.Count - 1] = lastRopeSection;
//calcular acceleraciones
CalculateAccelerations();
//actualizar la posicion de todos los segmentos excepto el ultimo (top)
for (int i = 0; i < ropeSegments.Count - 1; i++)
{
CilinderBody thisRopeSection = new CilinderBody();
//Forward Euler
thisRopeSection.speed = ropeSegments[i].speed + ropeSegments[i].acc * deltaTime;
thisRopeSection.pos = ropeSegments[i].pos + ropeSegments[i].speed * deltaTime;
ropeSegments[i] = thisRopeSection;
}
//regular estiramiento de los segmentos, tambien se recomienda ejecutar mas de una vez (para corregir el maximo posible)
//ya que cuando se cambia la posicion de uno, quiza hace falta regular el resto, y quizá sólo serian accesibles repitiendo el proceso
int maximumStretchIterations = 2;
for (int i = 0; i < maximumStretchIterations; i++)
{
ImplementMaximumStretch();
}
}
private void CalculateAccelerations()
{
//calculamos la fuerza de cada muelle y las guardamos en una lista para luego adjudicarla a los segmentos
List <Vector3Class> springForces = new List <Vector3Class>();
for (int i = 0; i < ropeSegments.Count - 1; i++)
{
Vector3Class p1p2 = ropeSegments[i + 1].pos - ropeSegments[i].pos;
//elasticity part
float part1 = kElasticity * (p1p2.Size() - stringPartLength);
//Damping part
float part2 = kDamping * ((p1p2.DotProduct(ropeSegments[i + 1].speed - ropeSegments[i].speed, p1p2.Normalize(p1p2))));
//calculamos total del muelle juntando las 2 partes
Vector3Class resultForce = p1p2.Normalize(p1p2);
resultForce *= (part1 + part2) * -1;
//al estar el orden de pos2 a pos1, este force es el negativo (f2)
resultForce *= -1;
springForces.Add(resultForce);
}
for (int i = 0; i < ropeSegments.Count - 1; i++)
{
Vector3Class springForce = new Vector3Class();
//spring que corresponde a F1 de la formula
if (i != 0)
{
springForce -= springForces[i - 1];
}
//spring que corresponde a F2 de la formula
springForce += springForces[i];
//masa del segmento de la cuerda, hacemos variable a parte para añadir el peso de la bola al ultimo
float springMass = massRopeSegment;
//segmento con la bola
if (i == 0)
{
springMass = massLastRopeSegment;
}
//creamos fuerza de gravedad con la masa
Vector3Class gravityForce = new Vector3Class(0f, gravity, 0f);
gravityForce *= springMass;
//sumamos ambas fuerzas calculadas
Vector3Class totalForce = springForce + gravityForce;
//finalmente, calculamos la aceleracion resultante de la fuerza
Vector3Class acceleration = totalForce / springMass;
CilinderBody temp = ropeSegments[i];
temp.acc = acceleration;
ropeSegments[i] = temp;
}
}
private void ImplementMaximumStretch()
{
//loop por todos los puntos para ajustarlos, de arriba a abajo
for (int i = ropeSegments.Count - 1; i > 0; i--)
{
//recibimos 2 segmentos para comparar
Vector3Class topSegment = ropeSegments[i].pos;
CilinderBody bottomSegment = ropeSegments[i - 1]; //este es CilinderBody porque modificaremos su pos si hace falta
//distancia entre ambos segmentos
float dist = (topSegment - bottomSegment.pos).Size();
//si esta distancia supera el maximo
if (dist > maxStretch)
{
//calculamos la diferencia entre la distancia actual y el maximo fijado
float diffenceLength = dist - maxStretch;
//vector normalizado para establecer la direccion del vector para ajustar el segmento
Vector3Class adjustDirection = topSegment.Normalize(topSegment - bottomSegment.pos);
//vector resultante para ajustar al segmento
Vector3Class adjustVec = adjustDirection * diffenceLength;
//sumamos vector resultante con posicion de bottomsegment y actualizamos pos del segmento
bottomSegment.pos += adjustVec;
ropeSegments[i - 1] = bottomSegment;
}
else if (dist < minStretch)
{
//calculamos la diferencia entre la distancia actual y el maximo fijado
float differenceLength = minStretch - dist;
//vector normalizado para establecer la direccion del vector para ajustar el segmento
Vector3Class adjustDirection = topSegment.Normalize(bottomSegment.pos - topSegment);
//vector resultante para ajustar al segmento
Vector3Class adjustVec = adjustDirection * differenceLength;
//sumamos vector resultante con posicion de bottomsegment y actualizamos pos del segmento
bottomSegment.pos += adjustVec;
ropeSegments[i - 1] = bottomSegment;
}
}
}
